CN111316500B - 多层液晶相位调制器 - Google Patents

Abstract

一种天线，包括：可变介电常数(VDC)层；多个辐射贴片，设置在所述VDC层上方；多条信号线，每条信号线在所述辐射贴片之一的下方对准端接；多条控制线，每条控制线对应于所述信号线之一；接地平面；其中，VDC层包括彼此堆叠的多个液晶子层。

Description

多层液晶相位调制器

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月30日提交的美国临时申请No.62/579,053的优先权，该申请的全部公开内容通过引用并入本申请。

背景技术

1、技术领域

本公开总体上涉及液晶相位调制器和天线装置，并且更具体地涉及使用多层液晶来控制诸如天线的RF装置的电特性。

2、相关技术

近年来，与无线通信***相关的应用在不同领域中正在增加。未来的应用需要使用具有多频段和宽频带能力的天线。相位调制器，特别是天线，应该具有低轮廓、轻重量、低成本和易于与微波设备集成等。与包括大的机械旋转盘的当前天线设计不同，为了将天线整合在下一代电信硬件中，优选具有全向辐射图、宽带宽和稳定增益的小尺寸天线。在以前的工作中已经提出使用可变介电常数材料，特别是液晶(LC)。这种天线根据所施加的电场力和方向产生扫描RF波束，其可以由软件控制。这样，焦平面扫描天线或移相器通常能够保持其低轮廓和尺寸，而无需使用机械移动部件。参见，例如US7,466,269；US2014/0266897；US2018/0062268；和US2018/0062238。

对于工作器件的波长在微波范围内的应用，要求有源层厚度(即可变介电材料(例如液晶)的厚度)相当高，为50-200μm、200-500μm、1000μm，甚至高达几毫米。此外，天线/移相器装置的响应时间(τon，τoff)需要足以支持基于分组的波束成形。各种应用，例如跟踪快速移动目标或需要同时监视几个移动q静止目标的扫描焦平面阵列天线，响应时间应进一步减少，例如减少到1μs或更低。然而，有源层厚度的增加导致***的响应时间的增加。在基于向列型液晶材料或炉铁电材料的移相器/天线装置中，响应时间通过以下一般等式与有源层厚度(r)相关：τ_on∝R²，这意味着以非常厚的有源层操作的装置不能达到每个***要求的超快响应时间。

发明内容

为了提供对本发明的一些方面和特征的基本理解，包括了本发明的以下发明内容。这些发明内容不是对本发明的广泛概述，并且因此，并不打算特别地标识本发明的关键或重要要素或界定本发明的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本发明的一些概念，作为下文呈现的更详细描述的前奏。

本发明所公开的方面提供了一种RF装置，例如天线或移相器，可变介电常数(VDC)材料层和制造这种装置的方法，而VDC层由多个堆叠的子层制成，从而提供了改进的性能和开关时间。

本发明的进一步方面是提供一种天线，包括：可变介电常数层；多个辐射贴片，其设置在所述可变介电常数层上方；多条延迟线，每条延迟线连接到所述多个辐射贴片中的对应的一个辐射贴片；多条信号线；接地平面；其中，所述可变介电常数层包括堆叠在彼此顶部的多个可变介电常数子层，其中，每条信号线经由所述接地平面中的窗口将信号耦合到所述延迟线之一，以及其中，所述多个可变介电常数子层中的每一个包括：底部膜；顶部膜；介电膜；***在所述介电膜之间并且将其分开的间隔物；以及分散在所述底部膜和所述顶部膜之间的所述间隔物中的液晶。

本发明的进一步方面是提供一种天线或RF装置，其包括由薄膜或微结构分开的多层液晶或其它可变介电材料，以及一种用于制造这种装置的方法，而该装置在两个取向层(alignment layer)之间均匀地取向液晶材料。

本发明的另一方面是在分离的多个VDC膜之间提供差分电压，以便在天线装置的顶部和底部之间产生均匀的电场，从而有效地改变液晶的介电常数。

本发明的进一步方面是通过在多个VDC薄层上施加电压，降低有效旋转液晶分子所需的电压，所述VDC薄层为5-10μm，或者10-20μm、20-50μm，并且可能高达50-500μm。

本发明的另一方面是显著地降低被实施为实时延迟(true time delay)装置的核心部件的传输线的***损耗。整个VDC层的厚度控制该损耗，VDC层的高度越低，损耗就越低。

在其一般方面，提供了一种天线，包括：可变介电常数(VDC)层；多个辐射贴片，其设置在VDC层上方；多条信号线，每条信号线在辐射贴片之一的下方对准端接；多条控制线，每条控制线对应于信号线之一；接地平面；其中，VDC层包括：多个子层，多个子层堆叠在彼此顶部并且通过薄膜彼此分离。

附图说明

通过参考以下附图进行的详细描述，本发明的其他方面和特征将变得显而易见。应当理解，详细描述和附图提供了由所附权利要求限定的本发明的各种实施例的各种非限制性示例。

包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图例示了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释和说明本发明的原理。附图旨在以图解的方式说明示例性实施例的主要特征。这些附图并非意在描绘实际实施例的每个特征或所描绘的元件的相对尺寸，并且不是按比例绘制的。

图1是现有技术装置的横截面示意图；

图1A是使用多个VDC子层的天线的一个实施例的横截面；

图1B是具有耦合到每个辐射贴片的两条信号线的实施例，而图1C是其俯视图；

图1D是具有两个VDC层和两个接地平面的实施例的横截面，而图1E是其俯视图；

图1F是具有修改的层顺序的实施例的横截面；

图1G示出了具有多个辐射贴片的实施例的横截面；

图1H示出了二维阵列天线的实施例的横截面，而图1I是其俯视图；

图2示出了根据本发明实施例的由多个子层构成的VDC的横截面，而图2A示出了一个实施例，其中控制信号被单独地并且以逐渐增加的电压的方式施加到每个子层；

图3示出了用于制造VDC层的实施例。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的RF装置的实施例。不同的实施例或其组合可用于不同的应用或实现不同的益处。根据所寻求实现的结果，本文公开的不同特征可以部分地或充分地，单独地或与其他特征结合利用，平衡优势与需求和约束。因此，将参考不同实施例来强调某些益处，但不限于所公开的实施例。也就是说，本文公开的特征不限于在其中描述它们的实施例，而是可与其他特征“混合和匹配”，并并入其他实施例中。

图1示出了现有技术的RF装置，在该示例中为天线100。天线100具有辐射贴片105，通常是以形成或粘附到电介质110的铜贴贴片的形式。图1示出了单个辐射路径，但是通常天线将具有辐射贴片的二维阵列，因此图1可以被认为仅示出了天线的一部分。电介质110可以是例如电路板材料、玻璃、PET、特氟龙等。接地平面115设置在电介质110的底部和VDC层120之间。耦合窗口125形成在接地平面中，并用于在辐射贴片105和信号线140之间耦合RF能量。信号线被耦合到输出端口，例如同轴F连接器。因此，RF信号经由VDC层120形成的中间介电层电容性地耦合在信号线140和辐射贴片105之间。VDC层120由顶部介电层/膜122、底部介电层/膜124、间隔物126和分散在间隔物之间的液晶128形成。还应注意，接地平面115、VDC层120和信号线140形成电容，该电容的特性取决于VDC层120的介电常数值。

顺便提及，由于VDC层可以使用液晶形成，因此作为简写，这些层在这里也可以称为液晶(LC)层或子层。类似地，当提及VDC材料时，作为简写，可以使用术语液晶。

图2示出了VDC层220的整体多层结构的实施例，其可以用在使用现有技术的VDC层的任何装置中，例如图1所示的VDC层120。在图2中，示出了电源201在顶部和底部电极202和207之间施加电压，但是实际上，所示结构将形成为RF装置的一部分，如在此公开的其它实施例中所示。整个VDC层220由堆叠在一起的多个薄LC子层形成。每个单独的VDC子层可以具有***在介电膜205之间并且将其分开的间隔物203。液晶206分散在顶部和底部介电膜205之间的间隔物203之间。提供取向层204以形成LC的取向力。有效介电常数Et可以使用各层的各自介电常数和各自高度计算，如下：

Et＝E1^(h ₁ ^/H _t ⁾*E2^(h ₂ ^/H _t ⁾*E3^(h ₃ ^/H _t ⁾；其中h_i是每个单独子层的高度，H_t是总高度。

子层的数量和厚度可以被设计成提供期望的有效介电常数。然而，由于VDC层由多个子层形成，有效deltaε(Δε＝ε_∥-ε_┴)得到改善，因为每个层的指向器(director)在关闭和开启条件下都更好地取向。此外，改善了响应时间。

图1A示出了将图2所示的多个VDC子层结构与图1所示的天线相组合的实施例。图1A中与图1中的元件类似的元件具有相同的附图标记。如图1A所示，VDC层220由三个子层组成，这三个子层堆叠在一起。子层的数量和每个子层的厚度可以被设计以便实现所需的性能，诸如在开启和关闭条件下所需的介电常数，以及开关响应时间。当需要时，间隔物126可以用在一些或所有子层中，使得每个子层的厚度根据所需的规格来保持。

如图1A所示，电极135通过控制线137连接到控制器150，控制器150将AC、DC或方波DC电势施加到电极135。当控制器向电极135施加电势时，形成电场(由虚线箭头表示)，这使得每个子层中的电极135附近的液晶128以对应于所施加的电势的量旋转。因此，形成在接地平面115和信号线140之间的电容的特性改变。这可以用于控制在信号线140中行进的RF信号，例如，引起信号的延迟或相移。

在图1A的示例中，仅示出了一个辐射贴片和一条信号线，但是这种布置可以在二维阵列中重复，从而形成电子可控天线。在这种布置中，可以提供多条控制线，每条控制线用于每条信号线。而且，接地平面将具有多个耦合窗口，每个耦合口窗对应于每条信号线及其对应的辐射贴片。

因此，根据一个实施例，提供了一种天线，包括：电介质板；至少一个辐射贴片，其设置在电介质板上方；具有至少一个窗口的接地平面，其中每个辐射贴片与一个窗口对准；至少一条信号线，其中每条信号线被配置用于将RF信号电容性耦合到一个辐射贴片；以及液晶层，其设置在信号线和接地平面之间，并且包括多个堆叠在一起的液晶子层，每个液晶子层由顶部介电膜、底部介电膜、设置在顶部介电膜和底部介电膜之间的多个间隔物、以及分散在间隔物中的液晶制成。间隔物可以由例如玻璃、PS(聚苯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PMMA、二氧化硅、醋酸纤维素、氧化锆制成。

图1B和1C示出了一个实施例，其中每个辐射贴片具有耦合到其上的两条信号线，其中两条信号线彼此正交。图1B和1C的实施例的元件与图1A的实施例相同，除了在第一信号线140下方提供另一介电层132，并且在第二介电层132下方提供正交的第二信号线142。在本实施例中，一条信号线可以用于发送，而另一条信号线可以用于接收。在另一实施方式中，通过使信号线中一条中的信号相对于另一条延迟的方式将控制信号施加到电极135，两条信号线都可以用于产生圆极化信号。当然，如同图1A的实施例，图1B和1C的实施例可以使用多个辐射贴片和相应的信号线和控制线来实现。

如图1B的示例所示，多个子层不需要具有相同的厚度。例如，使用不同厚度的间隔物126，可以将每层设计和制造为具有不同的厚度。

图1D和1E示出了一个实施例，其中可以独立地控制每条信号线135、142的传输特性。值得注意的是，本实施例使用两个VDC层220和221，每个VDC层或者两个VDC层都可以由多个子层制成。而且，该实施例使用多个接地平面，每个接地平面具有对准的窗口，以在辐射贴片和相应的信号线之间耦合RF信号。这种布置可以用多个辐射贴片来实现，正如其它实施例一样。当实现为二维阵列时，可以通过施加到多条控制线的控制信号在半球空间中的任何方向上操纵波束，以便独立地控制施加到每条信号线的延迟。

如图1D所示，通过施加控制信号至电极135来控制信号线140中的信号传播，从而旋转堆叠的多层VDC 220中的液晶，并且通过施加控制信号至电极138来控制信号线142中的信号传播，从而旋转堆叠的多层VDC 221中的LC。因此，在一个示例中，信号相对于彼此延迟90^°，从而生成圆极化。

图1D和1E的实施例提供了一种具有多个VDC层和多个接地平面的天线，包括：顶部介电层；多个辐射贴片，其设置在顶部介电层上方；位于顶部介电层下方的第一液晶层；具有多个窗口的第一接地平面，每个窗口与辐射贴片之一对准；多条第一信号线，每条第一信号线与辐射贴片之一对准端接；多条第一控制线，每条第一控制线与第一信号线之一对准；第二液晶层；具有多个窗口的第二接地平面，每个窗口与辐射贴片之一对准；多条第二信号线，每条第二信号线与辐射贴片之一对准端接；以及多条第二控制线，每条第二控制线与第一信号线之一对准；其中第一液晶层和第二液晶层的每一个包括堆叠在一起的多个子层，每个子层具有顶部电介质、底部电介质、设置在顶部电介质和底部电介质之间的多个间隔物、以及分散在顶部电介质和底部电介质之间的多个液晶。

在一些实施例中，这些层按照从上到下的顺序布置：辐射贴片、顶部介电层、第一接地面、第一液晶层、第一控制线、第一信号线、第二接地面、第二液晶层、第二控制线及第二信号线。此外，如图所示，在各种信号线、控制线和接地平面之间设置各种中间介电层。然而，应当注意，所示出的层的顺序不是强制性的，并且可以利用其他顺序。例如，图1F示出了具有多个VDC层和多个接地平面的实施例，但是其顺序与图1D的顺序不同。

图1F示出了与图1D类似的实施例，除了层的顺序不同。在图1F中，第一信号线140设置在辐射贴片105之下，但是在第一接地平面115之上并且在第一VDC层220之上。第一控制线135可以设置在第一VDC层220的上方或下方。第一接地平面115设置在第一VDC层220之下。虽然在该实施例中第一接地平面115具有窗口125，但是窗口125用于将信号耦合到第二信号线142，并且因此窗口125与第二信号线142而不是第一信号线140对准。第一信号线140的信号通过顶部电介质110直接耦合到辐射贴片105。

如上所述，由于第二信号线142位于第一接地平面下方，但位于第二VDC层221上方，因此第一接地平面中的窗口125被对准以耦合来自第二信号线142的RF信号。第二接地平面117设置在第二信号线142下方，因此不需要窗口。第二控制线138可以设置在第二VDC层221的下方或上方。

因此，提供了一种具有多个接地平面和多个可变介电层的RF天线，包括：顶部介电层；多个辐射贴片，其设置在顶部电介质上方；第一可变介电常数(VDC)层；第一接地平面，其具有多个窗口，每个窗口与辐射贴片之一对准；多条第一信号线，每条第一信号线在第一接地平面的窗口之一的下方端接；多条第一控制线，每条第一控制线被配置为控制在第一信号线之一附近的第一VDC层的液晶域；第二VDC层，其设置在第一VDC层下方；第二接地平面，其具有多个窗口，每个窗口与辐射贴片之一对准；多条第二信号线，每条第二信号线在第二接地平面的窗口之一的下方端接；以及多条第二控制线，每条第二控制线被配置为控制在第二信号线之一附近第二VDC层的液晶域。

在制造用于RF装置的VDC层的子层时，封装液晶的两个相对的介电基板可以由任何所期望的非导电材料制成，无论是透明的还是不透明的，因为没有光学考虑。控制电极可以通过例如沉积(例如蒸发、电镀、化学镀等)制成，可以使用导电油墨或浆料等印刷。如本文公开的实施例中所示，控制电极可以位于液晶的任一侧，以产生RF装置功能所需的电场。控制电极和信号线材料可以是一种导电材料，特别是金属，例如金(Au)、银(Ag)、钛(Ti)、铜(Cu)、铂(Pt)，或其它金属和/或金属层或合金。在两个基板之间，可以放置由绝缘材料制成的间隔物以固定和保持期望的单元间隙。

液晶子层可以通过卷对卷方法或使用预切割的薄介电贴片来制备。图3示出了根据本发明实施例的制造VDC子层的卷对卷方法。在图3中，供给辊301提供柔性绝缘材料的连续条带302，例如PET、聚合物纳米复合材料、(可从Du Pont获取)、/>低损耗电介质(可从英国伦敦的Laird PLC的Emerson&Cuming获取)等。同时，供给辊311提供由与条带302相同或相似的材料制成的绝缘材料的连续条带312。绝缘条带312穿过间隔物站305，其中间隔物形成或沉积在绝缘条带312的顶表面上。绝缘条带302通过对准站318，其中，液晶对准器(aligner)(例如PI(聚酰亚胺)、PVA、SiOx等)被沉积或粘附到绝缘条带302上。

在液晶站308中，液晶沉积在条带302上。然后，顶部和底部膜被放在一起，并进入密封绝缘条带302和312的边缘的密封站309。在密封之后，膜可以由切割器322切割成一定尺寸，并且切割边缘可以被密封。然后，该层被转移到堆叠器326，其可以可选地包括粘合剂施加器320，以在VDC膜由堆叠在彼此之上的多个子层形成时在子层之间形成接合。

如上所述，本文所示的所有实施例可通过具有多个辐射贴片来实现，图1G中示出了这样的特征，尽管为了说明的目的，图1G中仅示出了两个辐射贴片105和105a。在该实施例中，使用信号线140和140a经由相应的窗口125和125a独立地馈送每个辐射贴片的信号。并且，通过相应的控制线135和135a独立地控制每条信号线的介电常数。因此，当多个辐射贴片被设置在阵列中时，可以独立地控制用于每条信号线的电介质，从而向每条线引入不同的延迟，因此操纵或扫描波束。

如上所述，VDC材料已经用于现有技术中；然而，在某些RF和微波装置如天线中，有源层厚度必须相对较高，例如50-500μm(取决于天线波长和应用技术)。较高的有源层厚度导致在体层中LC分子取向的损失，仅留下靠近取向层的两个表面处的LC分子被取向。结果，发生了两种情况，这两种情况降低了天线的性能并限制了其使用。首先，由于体层上所有LC分子没有取向(在电压“关”状态)，它们自由地定向而没有特定的方向，并且在起始或电压“关”状态，介电常数值高于纯平面取向的LC材料。当电压被“开”时，在阈值之上，所有LC取向器将它们的定向改变为平行于电场方向，虽然在边缘处的影响可能比在体层处的影响更强。最终结果，或者deltaε(Δε＝ε_∥-ε_┴)低于起始或“关”状态纯粹为ε_┴时能够达到的结果。在“开”和“关”级之间的deltaε的损失限制了天线的性能和能力。第二，由于在体层处缺少LC取向，当断开电压时，开关时间从毫秒增加到秒。因此，由于较低的介电性能和非常慢的开关时间，当前技术不能在高厚度下使用LC。

相反，通过保持每个有源子层的低厚度，例如5-50μm，LC分子在“关”状态下在两个表面和整个体层上取向，从而获得更快的响应时间(τ_on，τ_off)和减小的ε_┴值，其也对应于较高的Δε。结果，相位调制器的整体性能将更快，并且能够实现更高的相位调制或更大的波束操纵角。然而，当使用薄LC层时，对于***出现的更重要的挑战是微带或带状线信号传输线的高介电和欧姆损耗，并且因此天线和/或装置的整体性能显著地降低。因此，优选使用非常特定且高得多的基板厚度。因此，通过堆叠多个LC子层获得了VDC层的总厚度。

根据所公开的实施例，提供了低成本、薄层液晶(LC)相位调制器和相控阵列天线设计，其中利用小的施加的电场可逆地调制表面取向的LC。每个子层的LC介质被放置在两个表面之间。对取向层进行预沉积和预调节(例如通过摩擦、光取向、蒸发等)。在聚合物薄膜的顶部上添加第二LC层，随后添加另一聚合物薄膜。这些重复聚合物膜的数量和LC层厚度是不设定的，并且可以在不同的应用和装置要求之间变化。

分离LC层的薄电介质或聚合物膜可以由PE聚乙烯、PP聚丙烯、ABS、MAYLAR、PET、聚酯、PTFE(包括所有含氟塑料化合物)、Delrin、FEP、PFA、HALCAR ETPE、Hytrel(TPE)、聚氨酯PU、Cirlex Kapton、Kapton(聚酰亚胺)型HN、VN、XC、MT和所有其它类型的聚酰亚胺化合物、尼龙6/6、PEEK、PEI ULTEM聚醚酰亚胺、PES ULTRASON、PC聚碳酸酯、PPS(聚亚苯基)、PSUUDEL(聚砜树脂)、PVDF/KYNAR(聚偏二氟乙烯树脂)、Tefzel、TPX聚甲基戊烯、PS聚苯乙烯和任何上述聚合物的共聚物制成。

建议将中间聚合物膜的厚度保持尽可能薄，例如3-10μm或10-25μm，最多25-50μm。当使用LC层时，装置中与LC接触的所有表面都被取向材料覆盖，例如PI(聚酰亚胺)、PVA、SiOx等。所有子层堆叠在一起以形成PDLC/SLC层。

多层结构装置的构造要求在装置的整个区域以平行且严格的厚度控制将各层彼此叠置。由诸如玻璃、PS(聚苯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PMMA、二氧化硅、醋酸纤维素、氧化锆等材料制成的所需直径的间隔物可均匀地分布在表面上，以在整个装置区域上保持所需的间隙。可以在间隔物上放置取向膜(在取向材料已经被施加，并且给定方向之后)。粘合剂/密封剂材料应该被施加到装置的周边，以密封和防止LC材料从装置中泄出。为了LC***(通过毛细管或液体注入，有或没有真空)，可以在装置周边的两个相对区域最初保持无粘合剂。下一层以相同的方式构造：分布间隔物以保持和维持间隙均匀，随后是另一介电膜。以这种方式构建多层结构，直到位于间隙球上的最后一层是与之相对的封闭电介质层，封闭装置。在装置分层完成之后，可以进行LC***。最后的阶段是用合适的密封剂/粘合剂材料密封两侧的***孔。

根据另一实施例，以施加到每个薄膜的电压V_i小于总电压V_T并大于最低电压V_B的方式，将电压施加到每个单独的薄膜。通过构建其中隔离膜带电的多层结构，在装置的顶层和底层之间产生电场，但是装置的总操作电压降低。为了使隔离膜起电极的作用，它们必须由金属或金属涂覆的聚合物膜制成，或者具有施加到每个薄层的导电控制电极。在图2A中，描述了提供给每一层的可变电压，其中V_T是施加到顶部介电层的电压，V_B是施加到底部介电层的电压；V_i和V_i+1是施加到隔离膜的电压。在“关”状态期间，没有电压施加到多层结构，在“开”状态，以V_T＞V_i+1＞V_i＞V_B的方式施加电压。

因此，提供了一种用于制造多层相位调制器或天线装置的方法，该多层相位调制器或天线装置内部由两侧上涂覆有取向层的聚合物薄膜分隔，该方法包括：在底部介电层上涂覆取向层并在取向层上诱导指向性；在取向层上放置间隔物；在隔离膜的两侧上涂覆取向材料，并在取向材料中诱导指向性；将隔离膜放置在底部介电层的顶部上；在隔离膜的顶部上放置第二层间隔物；在顶部介电膜上涂覆顶部取向层，并在顶部取向层中诱导指向性，并将顶部介电层放置在隔离膜的顶部；以及在底部介电层与隔离膜之间以及在隔离膜与顶部介电层之间***液晶。

类似地，提供了一种多层可变介电常数(VDC)装置，包括：底部介电膜；顶部介电层；至少两个VDC层，该至少两个VDC层夹在底部介电层和顶部介电层之间并且彼此物理接触；以及，位于每两个可变介电常数层之间的隔离层。每个VDC层可以包括：底部液晶(LC)取向层；顶部LC取向层；分散在底部LC取向层和顶部LC取向层之间的多个间隔物；分散在底部LC取向层和顶部LC取向层之间的多个液晶。

图1H和1I示出了创新的VDC层到二维阵列的实现，该二维阵列具有由相应的延迟线136馈电的2×2个辐射贴片105。如图1H的横截面图所示，延迟线设置在VDC层220之上，而接地平面115设置在VDC层220之下。信号线140通过接地平面115中的窗口125将信号耦合到延迟线136。控制器150将控制信号施加到延迟线136，使得延迟线136附近的液晶由控制器150产生的信号控制。如上所述，在一个替换实施例中，控制信号被递增地施加到VDC层220的每个连续子层。

应当理解，本文所描述的过程和技术与任何特定装置本身不相关，并且可以通过任何合适的组件组合来实现。此外，可以根据本文描述的教导使用各种类型的通用器件。已经关于特定的示例描述了本发明，这些示例在所有方面都旨在是说明性的，而不是限制性的。本领域技术人员将理解，许多不同的组合将适合于实施本发明。

此外，从本文公开的本发明的规范和实践的考虑，本发明的其他实施方式对本领域技术人员来说是显而易见的。所描述的实施例的各个方面和/或组件可以单独使用或以任何组合使用。本说明书和示例仅被认为是示例性的，本发明的真实范围和精神由以下权利要求所指示。

Claims (6)

1.一种天线，包括：

可变介电常数层(220)；

多个辐射贴片(105)，其设置在所述可变介电常数层(220)上方；

多条延迟线(136)，每条延迟线(136)连接到所述多个辐射贴片(105)中的对应的一个辐射贴片；

多条信号线(140)；

接地平面(115)；

其中，所述可变介电常数层(220)包括堆叠在彼此顶部的多个可变介电常数子层，

其中，每条信号线(140)经由所述接地平面(115)中的窗口将信号耦合到所述延迟线(136)之一，以及

其中，所述多个可变介电常数子层中的每一个包括：

底部膜；

顶部膜；

介电膜；

***在所述介电膜之间并且将其分开的间隔物；以及

分散在所述底部膜和所述顶部膜之间的所述间隔物中的液晶。

2.根据权利要求1所述的天线，还包括设置在所述底部膜上的底部液晶取向层和设置在所述顶部膜上的顶部液晶取向层。

3.根据权利要求2所述的天线，其中，所述接地平面包括多个窗口，所述多个窗口包括有所述窗口，每个窗口在所述辐射贴片中的一个与所述信号线中对应的一条之间的直接视线中对准。

4.根据权利要求1所述的天线，还包括：

设置在所述底部膜上的底部取向层；

设置在所述顶部膜上的顶部取向层；以及，

设置在所述至少一个隔离膜中的每一个的两侧上的中间取向层。

5.根据权利要求1所述的天线，还包括：

电介质板；

所述多个辐射贴片，其设置在所述电介质板上；

所述多条信号线，被配置以使每条信号线将RF信号电容性地耦合到一条延迟线。

6.根据权利要求5所述的天线，还包括：

设置在所述至少一个隔离膜中的每一个的两侧上的中间取向层。